计算机组成原理：中断响应机制解析

"该教学课件主要围绕《计算机组成原理》第二版展开，由唐朔飞编著，高等教育出版社出版。课件旨在配合教材的使用，提供辅助学习资源，包括文字、图表和动画演示，帮助学生深入理解和掌握计算机组成的基本概念和原理。内容涵盖计算机系统概论、系统总线、存储器、输入输出系统、运算方法、指令系统、CPU结构和功能、控制单元的功能与设计等多个章节。" 在计算机组成原理中，中断响应是一个关键的概念，它涉及到计算机系统如何处理外部事件或异常。中断响应的过程包括以下几个方面： 1. 中断响应条件：首先，CPU必须处于允许中断的状态，即允许中断触发器EINT被设置为1。这意味着CPU当前可以接收并处理中断请求。如果EINT为0，即使有中断源发出请求，CPU也会忽略。 2. 中断响应时间：中断响应时间通常在当前指令执行周期结束后开始。当CPU完成当前指令的执行，它会发送一个查询信号到中断排队器。这个过程在图示中表现为CPU向多个中断源（例如INTR1、INTR2、INTRn）发送中断查询，等待中断源的响应。 中断系统通常有多个中断源，如图所示，中断源1、2、n等代表不同的外部设备或系统事件。这些中断源通过各自的D（数据）和Q（缓冲）线路与CPU的中断查询机制相连。当某个中断源准备好发送中断请求时，它会通过D线将请求传递给CPU，CPU在收到请求后会根据中断优先级进行处理。 在实际的计算机系统中，中断响应还包括以下步骤： - 保存现场：CPU在响应中断前，会保存当前执行任务的状态，包括程序计数器（PC）和其他寄存器，以便在处理完中断后能恢复原来的任务。 - 屏蔽中断：为了避免在处理中断的过程中再次被其他中断打断，CPU可能会暂时关闭中断系统，即禁止新的中断请求。 - 中断处理：CPU转而执行中断处理程序，该程序通常位于内存的特定位置，负责处理中断事件。 - 恢复现场：中断处理完成后，CPU会恢复之前保存的现场，然后通过恢复PC值来继续执行被中断的任务。 课件的使用方式灵活多样，包括顺序播放、选择章节播放、自由跳转等，方便用户根据学习需求进行选择。此外，课件中的动画和图表有助于直观展示复杂的电路工作原理和设计思路，加深对计算机组成原理的理解。 "中断响应"是计算机系统中不可或缺的一部分，它确保了计算机能够及时有效地响应外部事件，而这个教学课件则通过丰富的形式帮助学习者掌握这一核心概念。